Schnelle Messtechnik für dezentrale Messanwendungen in Fahrzeug und Prüfstand

EtherCAT®-basiertes Messen für erhöhte Messanforderungen

In Messanwendungen, deren Anforderungen die Möglichkeiten des CAN-Bus übersteigen, sind die EtherCAT®-basierten MiniModule von CSM die optimale Lösung. EtherCAT® ist ein etabliertes Protokoll für schnelles und synchrones Messen aus der Prüfstandsmesstechnik. Es setzt Maßstäbe in puncto Bandbreite, maximaler Kanalanzahl und Synchronität von Messsignalen.

Schnell und synchron messen mit EtherCAT®: Höchstleistung für mobile Messanwendungen

In der mobilen Messtechnik ist bereits seit vielen Jahren CAN zur Übertragung von Messdaten etabliert. Zahlreiche Datenerfassungstools nutzen diesen Standard, um einfach und unkompliziert Messtechnik einzubinden. Aufgrund steigender Anforderungen stößt der CAN-Bus hinsichtlich maximaler Kanalzahl und Abtastrate, aber auch der Synchronität der Messsignale, immer häufiger an Grenzen. Dies haben zahlreiche Hersteller von mobilen Messsystemen zum Anlass genommen, um eine neue Generation von Messtechnik zu entwickeln.

Als geeignete Übertragungstechnologie kommen verschiedene Alternativen in die engere Wahl, wie zum Beispiel Ethernet, EtherCAT®, Flexray oder auch USB. Die CSM Computer-Systeme-Messtechnik GmbH aus Filderstadt hat sich hierbei für den EtherCAT®-Feldbus entschieden, da dieser hinsichtlich der nutzbaren Bandbreite und der synchronen Erfassung der Messsignale Maßstäbe setzt. So sind beispielsweise die EtherCAT®-basierten Messmodule ECAT STGMM 6 für die dezentrale Erfassung von Dehnmessstreifen ideal für Messaufgaben mit hoher Kanalzahl geeignet – auch mehrere hundert DMS können in dem skalierbaren System synchron gemessen werden. Die Messmodule unterstützen Messdatenraten von 1 Hz bis 10 kHz pro Kanal. Auch räumlich große Messnetzwerke mit Abständen von bis zu 100 Metern zwischen einzelnen Messmodulen oder Modulgruppen sind einfach zu verwirklichen.

Mit Messdatenraten von bis zu 800 kHz pro Kanal sind die Messmodule vom Typ ECAT ADMM 4 HS800 ideal für Verifikation und Fehlersuche. Sie können schnelle Signalverläufe in Verbrennungsmotoren, deren elektrischen Hilfssystemen oder elektrischen Antrieben präzise, dynamisch und synchron erfassen. So lassen sich Korrelationen und Abhängigkeiten beim Messobjekt klar und mit hoher Auflösung erkennen, analysieren und darstellen. Als weiteres Mitglied der ECAT ADMM HS-Familie verfügen die Messmodule ECAT ADMM 4 HS100 über eine galvanisch getrennte Sensorversorgung von bis zu 24 V und eignen sich damit beispielsweise besonders für Anwendungen mit IEPE-Beschleunigungssensoren und Mikrophonen im NVH-Umfeld.

EtherCAT® goes mobile: mit dem XCP-Gateway von CSM die Messwelten CAN und EtherCAT® verbinden

Wichtiges Merkmal der neuen schnellen Messtechnik ist die nahtlose Integration in bereits bestehende Messaufbauten und vorhandene Datenerfassungs-Software. Neue Systeme müssen sich an bereits etablierte Tools anpassen können und eine Möglichkeit zur übergangslosen Migration bieten. Für langsame Vorgänge, wie bei der Erfassung von Temperaturen, kann die bisherige Messtechnik weiter eingesetzt werden, da nicht die volle EtherCAT® Bandbreite benötigt wird. Zudem ist in vielen Fahrzeugen ein CAN Bus bereits vorhanden. Um hier effiziente und umfassende Messaufbauten zu ermöglichen, verbindet CSM die CAN und die EtherCAT® Messwelten mit Hilfe des Protokollumsetzers XCP-Gateway. Das XCP-Gateway fungiert als EtherCAT®-Master und überträgt EtherCAT® Messdaten mit einer Erfassungsrate von bis zu 800 kHz pro Kanal. Zusätzlich verfügt das Gateway über zwei CAN-Interfaces für den Anschluss von CSM CAN Messmodulen, wie die bewährten Analog- und Thermo-Messmodule ADMM und THMM. Das Gateway integriert die CAN- und EtherCAT®-Messdaten in ein gemeinsames Protokoll auf Basis des XCP on Ethernet-Standards. Dieser Standard ermöglicht die Integration in gängige Datenerfassungs-Software.

Um den Anwender eine Komplettlösung für alle Messanwendungen anbieten zu können, entwickelte der CSM Partner Vector Informatik die Mess- und Visualisierungssoftware vMeasure CSM für alle Messmodule von CSM. Die Software führt mit wenigen Klicks von der Konfiguration der Messmodule zur Visualisierung der Messdaten. Für Anwender der Software INCA® von ETAS stehen passende AddOns zur Verfügung.